Диссертация (Клинико-биохимические маркеры минерализации осевого скелета и костного метаболизма у подростков с хроническим гастритом), страница 4

У детейскорость перестройки кости достигает 30–100 % в год и осуществляется на 100 %ее поверхности. У взрослых процесс перестройки костной ткани имеетсущественные отличия [27, 87, 95, 108, 137, 305, 308].Исследования кальциевого обмена показали, что накопление Са напрямуюзависит от возраста и связано с увеличением линейных размеров костей и ихпиковой костной массы (ПКМ), 90% которой набирается до 20 лет [7, 24, 28, 312,320]. Чем младше ребенок, тем выше скорость минерального обмена; так у17ребенка первых дней жизни содержание Са на килограмм массы тела составляетоколо 9 г, у взрослого человека – это примерно 2 г/кг.

Кроме, того ежедневныйприрост Са в костях у детей до 7 лет составляет около 100 мг, в пубертатныйпериод - возрастает до 350 мг, в период торможения процесса роста скелета,удержание Са в костях ежедневно снижается на 15 мг [46, 97, 114, 276, 290, 295,302]. Известно, что и после прекращения линейного роста масса костипродолжает увеличиваться, но с меньшими темпами.

Окончательный возрастдостижения ПКМ до настоящего времени не выяснен [7, 46, 96, 114, 279]. Такжехотелось бы отметить, что у детей преобладают процессы моделирования костнойткани, а у взрослых — на первом плане стоят процессы ремоделирования костнойткани [100, 114, 280, 303, 315]. Таким образом доказано, что костная ткань, несетне только опорную функцию, но и является своеобразным депо Са и Р, изкоторого организм извлекает их при недостаточном поступлении с пищей [44, 77,110, 300, 303].Регуляцию гомеостаза Са в организме в первую очередь осуществляюткальцийрегулирующие гормоны: паратгормон (ПТГ), кальцитонин (КТ) икальцитриол [2, 21, 46, 59, 74, 75, 76, 78, 86, 123, 130, 153, 155].Известно, что информацию об уровне Са передает магнийзависимаяаденилатциклаза, активность которой обратно пропорциональна концентрацииминерала в сыворотке крови [28, 172, 315].

Если концентрация Са++ в сывороткекрови нормальная, то происходит постоянная базальная секреция ПТГ, за счетдействия катехоламинов на паращитовидные железы. Когда уровень Са++ кровиизменяется на 1%, в организме запускаются механизмы, направленные навосстанавление равновесия.

Доказано, что при снижении Са в крови до 1,75ммоль/л секреция ПТГ резко увеличивается [179, 228, 238]. Воздействие ПТГприводит к выведению Са из костей в межклеточную жидкость за счет ростаактивности остеокластов, снижения активности и пролиферации остеобластов иторможения синтеза коллагена. Также под влиянием ПТГ увеличиваетсяспособность почечной ткани образовывать кальцитриол, повышается реабсорбцияСа в дистальных и снижается реабсорбция фосфора в проксимальных канальцах18[65, 70, 118]. Длительное воздействие ПТГ могло бы привести к деминерализациикостей, чего не происходит, благодаря тому, что пока ПТГ активный (периодполураспада — до 10 мин), он стабилизирует баланс фосфата Са посредствомактивации кальцитриола, основная роль которого – ремодулятор КТ.Кальцитриол увеличивает МПК путем повышения синтеза остеокальцина, содной стороны, с другой стороны, он увеличивает пролиферацию остеокластов иуменьшает синтез коллагена, что ускоряет резорбцию КТ.

В почках, активируятранспортные белки, кальцитриол повышает обратное всасывание кальция ифосфора [75, 123, 144, 172].Кальцитонин — гормон, вырабатываемый С-клетками щитовидной железы.Его выработка зависит от циркадного ритма экспрессии гена КТ и связанна сизменениямиконцентрацииСа++всывороткекрови.Приувеличенииконцентрации Са++ продукция КТ повышается, а при снижении — уменьшается.Снижение концентрации Са и Р в крови происходит в результате депрессивноговоздействия КТ непосредственно на остеокласты, и как следствие, на резорбциюкостной ткани, что в конечном итоге уменьшает экскрецию Са и Р в почках, черездействия Са-зависимой АТФазы [315].Выявлено, что многие гормоны, например, глюкокортикоиды, тироксин,половые гормоны, и другие, а также ростовые факторы (инсулиноподобныеростовые факторы, ростовой фактор фибробластов, эпидермальный ростовойфактор и другие), местные факторы (продукты костных клеток) простагландины,остеокластактивирующий фактор и другие, также регулируют процессы костногоремоделирования [21, 74, 118].Многочисленные исследования показали, что содержание Са в организмерегулируется и процессами его выведения во внешнюю среду.

Так, сэкскрементами теряется до 80% Са, и около 20 % всосавшегося минералавыводится в просвет кишечника вместе с другими продуктами его секреции.Основная часть Са, который был выделен, повторно всасывается в дистальныхотделах кишечника. Также микроэлемент выделяется через кожу (пот,слущивающийся эпителий), и с мочой. Параллельно с процессом выделения идет19обратное всасывание Са в почечных канальцах, наиболее интенсивное при низкомего поступлении с пищей [2, 21, 75, 123, 172, 221].Таким образом, процессы поддержания гомеостаза кальция в организменеразрывно связаны с его достаточным поступлением с периода внутриутробногоразвития и в течение всей жизни.

Важно, что дефицит поступления Са в организмребенка длительное время может не иметь клинических проявлений. Однакопрактически всегда последствием этого дефицита является формирование низкойминеральной плотности костной ткани, увеличение частоты переломов вкритические периоды жизни, в зрелом и пожилом возрасте - остеопороз [80, 96,119, 172, 173].1.1.2. Биохимические маркеры костного метаболизма у детейТрадиционно, оценка состояния костной ткани осуществляется с помощьюметодов денситометрии, признанных в качестве «золотого стандарта». Тем неменее,этиисследованиянеотражаютдинамикукостнойткани[34].Биохимические маркеры метаболизма костной ткани, более точно оцениваютдинамику процессов формирования и резорбции кости. Среди биохимическихмаркеров костного метаболизма, особое внимание уделяется остеокальцину (ОК)и костной щелочной фосфатазе (BALP), которые оцениваются в качествепоказателей остеосинтеза, и С-концевой телопептида типа I коллагена (CКТ) вкачестве одного из маркеров резорбции кости.

Многие факторы влияют науровень маркеров костного метаболизма, такие как возраст, пол, пубертатныйпериод и состояние питания. Отсутствие единой нормативной базы значениймаркеров костного метаболизма, определяет редкое использование их в детскойпрактике. В отличие от взрослых, дети имеют повышенные концентрациибиохимических маркеров, из-за их высокой скорости роста и высокой скоростиметаболизма костной ткани [39, 45, 68, 96, 102, 116, 157].Уровень костеобразования оценивают по содержанию ОК [157].20Рисунок 2 – Образование активной формы остеокальцинаОстеокальцин, известный также как костный Gla-белок (bone-Gla-protein,BGP), представляет собой главный неколлагеновый белок экстрацеллюлярногоматриксакостей,смолекулярнойспецифическиммаркеромметаболическихкостныхмассойактивностизаболеваниях.5800Да,остеобластовДолякоторыйприостеокальцинаявляетсяразличныхотвсейнеколлагеновой части органического матрикса кости составляет 25% и 2%костной ткани в целом.Синтез ОК зависит от наличия активных метаболитов vitamin D, особенно25(OН)D, а также витамина K, необходимых для процесса карбоксилированиятрехглутаматныхостатковгамма-карбоксиглютамата.Полностьюкарбоксилированная модификация определяет кальций-связывающие свойстваОК.

Исследования показали, что в крови кроме полностью карбоксилированногоОК, есть и частично карбоксилированный ОК. Доказано, что значительная частьОК у пациентов с остеопорозом представлена неполностью карбоксилированнойфракцией [293].По данным ряда авторов, увеличение ОК в сыворотке крови, связаны сповышенным образованием костной ткани, например, при таких состояниях какгиперпаратиреоз, тиреотоксикоза, активные процессы роста (подростковыйвозраст), хроническая почечная недостаточность и другие [157, 158]. Понижениеуровня ОК могут отражать более низкие показатели костной формация, как это21видно, например, у больных с миеломой.

Значения ОК могут быть существенноснижены во время лечения глюкокортикостероидами (ГСК), что связано сподавляющим действием ГКС на синтез ОК остеобластами.У детей содержание ОК больше связано со скоростью роста, чем сбиологическим возрастом, кроме того, его уровень коррелирует с процессомобразования кости. По данным ряда авторов, уровень ОК увеличивается свозрастом, так отмечается подъем в 5-6 лет и к 3-4 стадии пубертата, когдапоказатели ОК достигают пика (у девочек примерно к 10-12 годам, у мальчиков в14-16 лет) [24, 27, 39, 45, 102, 158].

У детей с дефицитом роста отмечают болеенизкий уровень ОК [160, 163, 164, 167, 173]. Повышение ОК отмечают на фонеускорениятемповроста,призаболеванияхсповышеннойскоростьюремоделирования кости (первичный и вторичный гипертиреоз, акромегалия идр.).Изменение параметров щелочной фосфатазы встречается при многихпатологических состояниях. Общая щелочная фосфатаза (ОЩФ) в сывороткекрови имеет несколько изоформ: костную, печеночную, кишечную, почечную,плацентарную [15, 278].

Костная и печеночная фракции сыворотки кровисоставляют более 95% от ОЩФ, у взрослых в соотношении 50%:50%, у детейуровень костной фракции достигает 90%. Так как ОЩФ продуцируетсяостеобластами, то есть непосредственно участвует в остеогенезе, то по уровнюОЩФ можно судить о функции остеобластов и процессе остеосинтеза. Такимобразом, увеличение активности ЩФ отмечается во время роста и перестройкикостной ткани [24, 133, 243, 278].

Костная щелочная фосфатаза (КЩФ)продуцируетсяостеобластамииявляетсянаиболеезначимыммаркеромформирования кости. Участвуя в процессе минерализации остеоида, КЩФкатализирует гидролиз фосфорных эфиров в мембране остеобластов, в итоге наповерхности остеобластов создается высокая концентрация фосфора необходимаядля минерализации костной ткани [163, 278]. Так же КЩФ разрушает ингибиторминерализации пирофосфат. Содержание костного изофермента возрастает приактивном костном синтезе в процессе дифференциации остеобластов.